JP2009221129A - アシルチオ尿素化合物の製造方法及びｎ，ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を工業的に安価でかつ容易に製造する方法の提供。
【解決手段】一般式（１）のチオシアナート化合物と、一般式（３）のハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上の有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、一般式（４）の２級アミノ化合物を反応させで、一般式（５）のアシルチオ尿素化合物を製造する。また更に、該アシルチオ尿素化合物を、塩基性条件下において加水分解して一般式（６）のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を製造する。一般式（１）：ＭＳＣＮ；一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ；一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７；一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７；一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７(Ｒ５はＣ１〜６のアルキル基等、Ｒ６及びＲ７はＣ１〜６のアルキル基等、Ｘはハロゲン原子を表す。)
【選択図】なし
【解決手段】一般式（１）のチオシアナート化合物と、一般式（３）のハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上の有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、一般式（４）の２級アミノ化合物を反応させで、一般式（５）のアシルチオ尿素化合物を製造する。また更に、該アシルチオ尿素化合物を、塩基性条件下において加水分解して一般式（６）のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を製造する。一般式（１）：ＭＳＣＮ；一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ；一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７；一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７；一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７(Ｒ５はＣ１〜６のアルキル基等、Ｒ６及びＲ７はＣ１〜６のアルキル基等、Ｘはハロゲン原子を表す。)
【選択図】なし
Description
本発明は、アシルチオ尿素化合物の製造方法及びＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法に関する。更に詳しくは、医農薬中間体、写真薬中間体、画像記録材料中間体および電子材料中間体等として有用な化合物であるアシルチオ尿素化合物の製造方法及びＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法に関する。
Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法に関して、無置換チオ尿素と第２級アミン化合物の反応により製造する方法や、２置換シアンアミドと硫化水素の反応により製造する方法が種々知られている。例えば、（１）チオ尿素と長鎖１級アミンを１７０℃〜１８０℃で加熱をして反応させる方法（例えば、非特許文献１参照）、（２）塩基を混在させたシアンアミドのエタノール溶液中へ、硫化水素ガスを吹き込みながら反応させる方法（例えば、非特許文献２参照）等が挙げられる。
しかしながらこれらの方法では、例えば、（１）の手段では、高温を要し容易には製造できない（高温を要するのは（１）の手段だけです）、低沸点アミンを用いた合成が困難であるといった問題があった。また、（２）の手段では、目的のシアンアミド合成に用いる原料である臭化シアンの毒性が高く、取り扱いが困難である問題があった。
また、アセトン溶媒を用いて、チオシアナート化合物とハロゲン化ギ酸エステル化合物、２級アミン化合物を反応させた後、生成したアシルチオ尿素化合物を酸性条件で加水分解する事によりＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を製造する方法も種々知られている。例えば、アセトン溶媒中でチオシアン酸カリウムとクロロギ酸エチルを還流下反応後、ジエチルアミンを添加して冷却下反応させ、塩酸酸性条件下で加水分解反応を行う事により得る方法が開示されている（例えば、非特許文献３参照）。しかしながら、アセトンは溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が２９．５で極性が低いため、極性のより高い反応原料の場合、反応性が低下し、十分な収率が得られない問題があった。また、酸条件で加水分解を行う際に、工程中でシアン化水素等の有毒なガスが発生するため、製造安全性上望ましくない。
また、チオシアナート化合物、ハロゲン化ギ酸エステル化合物、及び第２級アミン化合物を含窒素複素芳香環の共存下で反応させることによりアシルチオ尿素誘導体を製造する方法も知られている。例えば、水溶媒中でピリジンの存在下、チオシアン酸ナトリウムとクロロギ酸エチルを反応させた後、トルエン溶媒中第１級アミンを反応させる方法が知られている（例えば、非特許文献４参照）。
しかしながら、これらの方法で２級アミンを反応させたところ、収率が不十分であり、さらに、水溶媒中では加水分解を防ぐ為に低温で反応を行うため反応に長時間を要するといった生産性上の問題があった。
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２１，４８３（１９５６） Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ Ｉ，２，１４７（１９８４） Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ Ｉ，１２，３２４３（１９９０） Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５５，５２３０（１９９０）
しかしながら、これらの方法で２級アミンを反応させたところ、収率が不十分であり、さらに、水溶媒中では加水分解を防ぐ為に低温で反応を行うため反応に長時間を要するといった生産性上の問題があった。
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２１，４８３（１９５６） Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ Ｉ，２，１４７（１９８４） Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ Ｉ，１２，３２４３（１９９０） Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５５，５２３０（１９９０）
本発明は、医農薬中間体、写真薬中間体、画像記録材料中間体および電子材料中間体等として有用なアシルチオ尿素化合物の製造方法及びＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を、工業的に安価でかつ容易に製造する方法を提供することを目的とする。
本発明の上記課題は、下記の手段によって解決された。
＜１＞ 下記一般式（１）で表されるチオシアナート化合物と、下記一般式（３）で表されるハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上である有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、下記一般式（４）で表される第２級アミノ化合物を反応させることを特徴とする下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物の製造方法である。
一般式（１）：ＭＳＣＮ
一般式（１）中、Ｍは金属イオンまたは、下記一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。
一般式（２）：＋ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４のいずれか複数が互いに結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ
一般式（３）中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。
一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７
一般式（４）中、Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（５）中、Ｒ５は前記一般式（３）におけるＲ５と同義であり、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。
＜２＞ 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である＜１＞に記載のアシルチオ尿素化合物の製造方法である。
＜３＞ 下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物を、塩基性条件下において加水分解する事を特徴とする下記一般式（６）で表されるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法である。
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
式中、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
＜４＞ 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である＜３＞に記載のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法である。
＜５＞ 下記一般式（１）で表されるチオシアナート化合物と、下記一般式（３）で表されるハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上である有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、下記一般式（４）で表される第２級アミノ化合物を反応させて、下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物を生成後、該アシルチオ尿素化合物を単離取り出す事なく、続いて、塩基性条件下において加水分解する事を特徴とする下記一般式（６）で表されるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法である。
一般式（１）：ＭＳＣＮ
一般式（１）中、Ｍは金属イオンまたは、下記一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。
一般式（２）：＋ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４のいずれか複数が互いに結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ
一般式（３）中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。
一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７
一般式（４）中、Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（５）中、Ｒ５は前記一般式（３）におけるＲ５と同義であり、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。
一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
式中、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。
＜６＞ 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である＜５＞に記載のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法。
＜１＞ 下記一般式（１）で表されるチオシアナート化合物と、下記一般式（３）で表されるハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上である有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、下記一般式（４）で表される第２級アミノ化合物を反応させることを特徴とする下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物の製造方法である。
一般式（１）：ＭＳＣＮ
一般式（１）中、Ｍは金属イオンまたは、下記一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。
一般式（２）：＋ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４のいずれか複数が互いに結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ
一般式（３）中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。
一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７
一般式（４）中、Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（５）中、Ｒ５は前記一般式（３）におけるＲ５と同義であり、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。
＜２＞ 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である＜１＞に記載のアシルチオ尿素化合物の製造方法である。
＜３＞ 下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物を、塩基性条件下において加水分解する事を特徴とする下記一般式（６）で表されるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法である。
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
式中、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
＜４＞ 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である＜３＞に記載のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法である。
＜５＞ 下記一般式（１）で表されるチオシアナート化合物と、下記一般式（３）で表されるハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上である有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、下記一般式（４）で表される第２級アミノ化合物を反応させて、下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物を生成後、該アシルチオ尿素化合物を単離取り出す事なく、続いて、塩基性条件下において加水分解する事を特徴とする下記一般式（６）で表されるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法である。
一般式（１）：ＭＳＣＮ
一般式（１）中、Ｍは金属イオンまたは、下記一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。
一般式（２）：＋ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４
一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４のいずれか複数が互いに結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ
一般式（３）中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。
一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７
一般式（４）中、Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（５）中、Ｒ５は前記一般式（３）におけるＲ５と同義であり、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。
一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
式中、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。
＜６＞ 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である＜５＞に記載のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法。
本発明によれば、医農薬中間体、写真薬中間体、画像記録材料中間体および電子材料中間体等として有用なアシルチオ尿素化合物の製造方法及びＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を、工業的に安価でかつ容易に製造することができる。
本発明に用いられるチオシアナート化合物は、前記一般式（１）で表される化合物である。式中、Ｍは金属イオンまたは一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。
前記Ｍにおける金属イオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、及びカリウムイオン等が挙げられる。
また、前記Ｍにおけるアンモニウムイオンは一般式（２）で表され、式中のＲ１、Ｒ２Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基であり、炭素数１〜８のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
またアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基等が挙げられる。
前記一般式（３）で表されるハロゲン化ギ酸エステル化合物の具体例としては、例えば、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸プロピル、クロロギ酸ブチル、クロロギ酸ペンチル、クロロギ酸ヘキシル、クロロギ酸ｔ−ブチル基、クロロギ酸シクロヘキシル、クロロギ酸フェニル、ブロモギ酸メチル、ブロモギ酸エチル、ブロモギ酸プロピル、ブロモギ酸ブチル、ブロモギ酸ペンチル、ブロモギ酸ヘキシル、ブロモギ酸ｔ−ブチル、ブロモギ酸シクロヘキシル、及びブロモギ酸フェニル等が挙げられる。
これらの中でも、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸プロピル、又はクロロギ酸フェニルが好ましく用いられる。
本発明に用いられる第２級アミノ化合物は、前記一般式（３）で表される化合物である。
前記一般式（３）中、Ｒ６及びＲ７は、互いに独立に炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
前記一般式（３）中、Ｒ６及びＲ７は、互いに独立に炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。
互いに結合して環を形成しない場合のＲ６及びＲ７の例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、及びヒドロキシエチル基等が挙げられる。
Ｒ６とＲ７が互いに結合して窒素原子を含む環を形成した第２級アミノ化合物としては、例えば、ピロリジン、イソインドリン、Ｎ−メチルイミダゾリジン、ピペリジン、４−メチルピペリジン、４−ベンジルピペリジン、テトラヒドロイソキノリン、ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−ベンジルピペラジン、及びモルホリン等が挙げられる。
本発明で一般式（５）で表される化合物を製造する際に用いる溶媒としては、溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上の群より選ばれる有機溶媒である。
本発明においては、好ましくは、溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上７２以下であり、より好ましくは、溶媒中における中間体の安定性のため、さらにＡＮが４５以下かつＤＮが４０未満である。
本発明においては、好ましくは、溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上７２以下であり、より好ましくは、溶媒中における中間体の安定性のため、さらにＡＮが４５以下かつＤＮが４０未満である。
溶媒パラメーターＡＮおよびＤＮは、経験的な溶媒パラメーターとしてＧｕｔｍａｎｎによって提案された定数であり、基準プロセスの確かさと多数の溶媒について決められているため、代表的な塩基性溶媒および電子受容性溶媒のパラメーターとして広く用いられている。ＤＮは１，２−ジクロロエタン中におけるＳｂＣｌ５と溶媒分子の１：１錯体生成平衡の−△Ｈ値としてｋｃａｌｍｏｌ−１単位で定義され、ＡＮは溶媒との相互作用によるトリエチルホスフィンオキシドの３１ＰＮＭＲ化学シフトから求められる。
これらの値は多くの一般的な成書に記載があるが、例えば、「化学便覧 基礎編」第３版、Ｉ−５６１頁〜５６７頁（丸善）、「大学院講義 有機化学Ｉ」、１８４頁（東京化学同人）、「有機化学反応と溶媒」、１２５頁〜１２７頁（丸善）に詳しい。
このＡＮとＤＮの１：１比率の和が正確な溶媒極性基準となる事がＮａｋａｉｅらによって提案されており、溶媒極性のパラメーターとして利用されている（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５８，４３８３（２００２）参照）。
これらの値は多くの一般的な成書に記載があるが、例えば、「化学便覧 基礎編」第３版、Ｉ−５６１頁〜５６７頁（丸善）、「大学院講義 有機化学Ｉ」、１８４頁（東京化学同人）、「有機化学反応と溶媒」、１２５頁〜１２７頁（丸善）に詳しい。
このＡＮとＤＮの１：１比率の和が正確な溶媒極性基準となる事がＮａｋａｉｅらによって提案されており、溶媒極性のパラメーターとして利用されている（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５８，４３８３（２００２）参照）。
溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上７２以下の有機溶媒としては、例えば、メタノール（ＡＮ＋ＤＮ：７１．３）、エタノール（ＡＮ＋ＤＮ：６９．１）、イソプロピルアルコール（ＡＮ＋ＤＮ：６９．５）、ブタノール（ＡＮ＋ＤＮ：６５．８）、アセトニトリル（ＡＮ＋ＤＮ：３３．０）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（ＡＮ＋ＤＮ：４２．６）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）（ＡＮ＋ＤＮ：４１．４）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）（ＡＮ＋ＤＮ：４０．６）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）（ＡＮ＋ＤＮ：４９．１）、スルホラン（ＡＮ＋ＤＮ：３４．０）、及びピリジン（ＡＮ＋ＤＮ：４７．３）等が挙げられる。
これらの中でも、イソプロピルアルコール、ＤＭＦ、ＤＭＡｃ、ＮＭＰ、アセトニトリル、又はＤＭＳＯが好ましく用いられる。
有機溶媒の使用量は、チオシアナート化合物類１００質量部に対して、通常１０質量部〜１０００質量部が好ましい。
本発明で一般式（５）で表される化合物を製造する際に用いる複素芳香族化合物としては、好ましくは、含窒素複素芳香族化合物であり、例えば、ピラゾール、イミダゾール、イソチアゾール、チアゾール、イソオキサゾール、オキサゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、ベンゾイソチアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾオキサゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、及びベンゾトリアゾール等が挙げられる。これらのうち、さらに置換基を有することが可能な基は、置換基をさらに有してもよい。
これらの中でも、イミダゾール、ピリジン、キノリン、又はベンゾトリアゾールが好ましく用いられる。
前記複素芳香族化合物の使用量は、チオシアナート化合物類に対して０．０１モル％以上１００モル％以下、好ましくは０．１モル％以上５０モル％以下が望ましい。
本発明で一般式（６）で表される化合物を製造する際に用いる塩基としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化カルシウム等が挙げられる。
一般式（６）で表される化合物を製造する際に用いる溶媒としては、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ＤＭＦ、ＤＭＡｃ、及びＮＭＰ等を挙げる事が出来る。メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ＤＭＦ、ＤＭＡｃ、又はＮＭＰ等の有機溶媒を溶媒として用いる場合には、共溶媒として水を有機溶媒１００質量部に対して、通常１質量部〜１００質量部使用するのが好ましい。
反応温度は、一般式（５）、一般式（６）いずれを製造する場合でも、通常−１０℃〜２００℃、好ましくは、０℃〜１００℃である。また、反応時間は反応温度により異なるが、通常０．１時間〜１５時間である。
反応液から目的とするＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を単離する方法としては、特に限定されず、例えば、蒸留する方法や溶媒を留去した後にカラムクロマトグラフィーやアルコールによる再結晶により精製する方法等を挙げる事ができる。
次に本発明の一般式（５）および（６）で表される化合物の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
一般式（５）で表される化合物の具体例を以下に示す。
なお、下記構造において、Ｒ６とＲ７は入れ替わった化合物も含むものとする。
式中、Ｐｈはフェニル基を表し、Ｂｎはベンジル基を表す。
なお、下記構造において、Ｒ６とＲ７は入れ替わった化合物も含むものとする。
式中、Ｐｈはフェニル基を表し、Ｂｎはベンジル基を表す。
次に、一般式（６）で表される化合物具体例を以下に示す。
なお、下記構造において、Ｒ６とＲ７は入れ替わった化合物も含むものとする。
なお、下記構造において、Ｒ６とＲ７は入れ替わった化合物も含むものとする。
（本発明の用途）
本発明のアシルチオ尿素化合物の製造方法及びＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法は、医農薬中間体、写真薬中間体、画像記録材料中間体および電子材料中間体等として有用な化合物であるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を工業的に安価でかつ容易に製造するのに応用することができる。
本発明のアシルチオ尿素化合物の製造方法及びＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法は、医農薬中間体、写真薬中間体、画像記録材料中間体および電子材料中間体等として有用な化合物であるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物を工業的に安価でかつ容易に製造するのに応用することができる。
以下に実施例を挙げ本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例１
下記式に基づき、本発明の例示化合物（６９）を合成した。
下記式に基づき、本発明の例示化合物（６９）を合成した。
３ツ口フラスコにアセトニトリル３１５ｍＬ、ピリジン０．７５ｍＬ、チオシアン酸カリウム３６．２７ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル４５．０ｇを１５分かけて滴下し、そのまま１時間攪拌した。その後、５℃まで冷却してジエチルアミン３３．２６ｇを２０分かけて滴下により加えた。この反応液からアセトニトリルを減圧により溜去し、水１８０ｍＬ、酢酸エチル２２５．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。減圧により酢酸エチルを溜去し、水１３０．０ｍＬ、５０質量％水酸化カリウム水溶液４７．０ｇを加え、内温８５℃以上で２時間反応を行った。（反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して８７．８モル％であった。）。
その後、反応液中へ酢酸エチル２００．０ｍＬを加えて攪拌し、水層を除去した。減圧により酢酸エチルを溜去し、イソプロピルアルコール３０ｍＬ／水２０ｍＬの混合液を添加して、内温６０℃まで加熱し、溶解した。その後、氷冷まで序冷してチオ尿素を結晶として得た。ろ過、乾燥後、重量により得率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して６４．８％であった。加水分解反応の時に発生したガスをアルカリ水溶液に捕集し、ピリジン−ピラゾロン法により青酸化合物濃度を測定したところ、０．１ｐｐｍ未満であった。
実施例２
下記式に基づき、本発明の例示化合物（７９）を合成した。
下記式に基づき、本発明の例示化合物（７９）を合成した。
３ツ口フラスコにアセトニトリル３１５ｍＬ、ピリジン０．７５ｍＬ、チオシアン酸カリウム３６．２７ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル４５．０ｇを１５分かけて滴下し、そのまま１時間攪拌した。その後、５℃まで冷却して４−メチルピペリジン４５．１ｇを２５分かけて滴下により加えた。この反応液からアセトニトリルを減圧により溜去し、水１８０ｍＬ、酢酸エチル２２５．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。酢酸エチルを減圧により溜去し、水１３０．０ｍＬ、５０質量％水酸化カリウム水溶液４７．０ｇを加え、内温８５℃以上で２時間反応を行った。反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して８８．５モル％であった。
その後、反応液中へ酢酸エチル２００．０ｍＬを加えて攪拌し、水層を除去した。酢酸エチルを減圧により溜去し、イソプロピルアルコール３０ｍＬ／水２０ｍＬの混合液を添加して、内温６０℃まで加熱し、溶解した。その後、氷冷まで序冷してチオ尿素を結晶として得た。ろ過、乾燥後、重量により得率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して６５．２％であった。
実施例３
下記式に基づき、本発明の例示化合物（６９）を合成した。
下記式に基づき、本発明の例示化合物（６９）を合成した。
３ツ口フラスコにアセトニトリル１０５ｍＬ、キノリン０．３７ｍＬ、チオシアン酸カリウム１２．０９ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル１５．０ｇを１５分かけて滴下し、そのまま１時間攪拌した。その後、５℃まで冷却してジエチルアミン１１．０９ｇを２０分かけて滴下により加えた。この反応液からアセトニトリルを減圧により溜去し、水６０ｍＬ、酢酸エチル７５．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。酢酸エチルを減圧により溜去し、水４４．０ｍＬ、５０質量％水酸化カリウム水溶液１６．０ｇを加え、内温８５℃以上で２時間反応を行った。反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して８０．１モル％であった。
実施例４
下記式に基づき、本発明の例示化合物（６９）を合成した。
下記式に基づき、本発明の例示化合物（６９）を合成した。
３ツ口フラスコにＮＭＰ１５０ｍＬ、ピリジン０．７５ｍＬ、チオシアン酸カリウム３６．２７ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル４５．０ｇを２５分かけて滴下し、そのまま１時間攪拌した。その後、５℃まで冷却してジエチルアミン３３．２６ｇを３０分かけて滴下により加えた。この反応液へ水６００ｍＬ、塩酸５ｍＬ、酢酸エチル２２５．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。その後炭酸水素ナトリウム１０ｇ、水３００ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。酢酸エチルを減圧により溜去し、水１３０．０ｍＬ、５０質量％水酸化カリウム水溶液５０．０ｇを加え、内温８５℃以上で２時間反応を行った。反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して８０．３モル％であった。
実施例５〜８、比較例１，２
実施例４において、反応溶媒としてＮＭＰの替わりに、表１に示す他の溶媒を用いて、その他は実施例４と同様に行った。得られた結果を表１に示した。
実施例４において、反応溶媒としてＮＭＰの替わりに、表１に示す他の溶媒を用いて、その他は実施例４と同様に行った。得られた結果を表１に示した。
実施例５〜８はいずれも５０％以上の高いチオ尿素生成の収率を示した。しかしながら、溶媒パラメータが３０未満の反応溶媒を用いた比較例１，２は５０％未満の低い収率であった。
比較例３
３ツ口フラスコに水８．０６ｍＬ、ピリジン０．４０ｍＬ、チオシアン酸カリウム８．０６ｇを入れ、７℃で攪拌した。そこへクロロギ酸エチル１０．９６ｇを４０分かけて滴下し、１０℃以下を保ったまま８時間攪拌した。その後、水を１４．９３ｍＬ追添して内温５℃以下まで冷却した後、ジエチルアミン７．２８ｇを２０分かけて滴下により加えた。
その後そのまま１０時間反応を行った。この反応液へメタンスルホン酸３．２８ｇ添加し、内温８０℃まで昇温した。内温８５℃以上で２時間反応を行い反応終了を確認した後、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して３１．１モル％であった。
３ツ口フラスコに水８．０６ｍＬ、ピリジン０．４０ｍＬ、チオシアン酸カリウム８．０６ｇを入れ、７℃で攪拌した。そこへクロロギ酸エチル１０．９６ｇを４０分かけて滴下し、１０℃以下を保ったまま８時間攪拌した。その後、水を１４．９３ｍＬ追添して内温５℃以下まで冷却した後、ジエチルアミン７．２８ｇを２０分かけて滴下により加えた。
その後そのまま１０時間反応を行った。この反応液へメタンスルホン酸３．２８ｇ添加し、内温８０℃まで昇温した。内温８５℃以上で２時間反応を行い反応終了を確認した後、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して３１．１モル％であった。
比較例４
３ツ口フラスコにアセトン（ＡＮ＋ＤＮ：２９．５）１２０ｍＬ、チオシアン酸カリウム２９．２ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル３２．６ｇを１５分かけて滴下し、そのまま２時間攪拌した。その後、０℃まで冷却してジエチルアミン２４．１ｇを１０分かけて滴下により加えた。室温まで昇温後１時間反応させ、この反応液からアセトンを減圧により溜去した。水１８０ｍＬ、酢酸エチル２２５．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。酢酸エチルを減圧により溜去し、濃塩酸７５．０ｍＬを加えて、内温８５℃以上で２時間反応を行った。反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して３７．４モル％であった。
３ツ口フラスコにアセトン（ＡＮ＋ＤＮ：２９．５）１２０ｍＬ、チオシアン酸カリウム２９．２ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル３２．６ｇを１５分かけて滴下し、そのまま２時間攪拌した。その後、０℃まで冷却してジエチルアミン２４．１ｇを１０分かけて滴下により加えた。室温まで昇温後１時間反応させ、この反応液からアセトンを減圧により溜去した。水１８０ｍＬ、酢酸エチル２２５．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。酢酸エチルを減圧により溜去し、濃塩酸７５．０ｍＬを加えて、内温８５℃以上で２時間反応を行った。反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して３７．４モル％であった。
比較例５
３ツ口フラスコにアセトニトリル６３０ｍＬ、ピリジン１．４６ｍＬ、チオシアン酸カリウム７２．５４ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル９０．０ｇを１０分かけて滴下し、そのまま１時間攪拌した。その後、５℃まで冷却してジエチルアミン６６．５１ｇを２０分かけて滴下により加えた。この反応液からアセトニトリルを減圧により溜去し、水３６０ｍＬ、酢酸エチル４５０．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。
酢酸エチルを減圧により溜去し、水３６０．０ｍＬ、メタンスルホン酸６３．０ｇを加え、内温℃以上で２時間反応を行った。（反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して７４．４モル％であった。）。
３ツ口フラスコにアセトニトリル６３０ｍＬ、ピリジン１．４６ｍＬ、チオシアン酸カリウム７２．５４ｇを入れ、室温下攪拌した。そこへクロロギ酸エチル９０．０ｇを１０分かけて滴下し、そのまま１時間攪拌した。その後、５℃まで冷却してジエチルアミン６６．５１ｇを２０分かけて滴下により加えた。この反応液からアセトニトリルを減圧により溜去し、水３６０ｍＬ、酢酸エチル４５０．０ｍＬを添加して攪拌し、水層を除去した。
酢酸エチルを減圧により溜去し、水３６０．０ｍＬ、メタンスルホン酸６３．０ｇを加え、内温℃以上で２時間反応を行った。（反応終了時、ＨＰＬＣによる絶対検量線法によりチオ尿素の生成率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して７４．４モル％であった。）。
室温まで冷却後種結晶０．７ｇを添加しチオ尿素を析出させ、１時間攪拌した。その後５℃まで冷却し１時間攪拌した。ろ過、乾燥後、重量により得率を確認したところ、チオシアン酸カリウムに対して５２．１％であった。加水分解反応の時発生したガスをアルカリ水溶液に捕集し、ピリジン−ピラゾロン法により青酸化合物濃度を測定したところ、２９３ｐｐｍであった。
Claims (6)
- 下記一般式（１）で表されるチオシアナート化合物と、下記一般式（３）で表されるハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上である有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、下記一般式（４）で表される第２級アミノ化合物を反応させることを特徴とする下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物の製造方法：
一般式（１）：ＭＳＣＮ
（一般式（１）中、Ｍは金属イオンまたは、下記一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。）；
一般式（２）：＋ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４
（一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４のいずれか複数が互いに結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。）；
一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ
（一般式（３）中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。）；
一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７
（一般式（４）中、Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。）；
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
（一般式（５）中、Ｒ５は前記一般式（３）におけるＲ５と同義であり、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。）。 - 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である請求項１に記載のアシルチオ尿素化合物の製造方法。
- 下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物を、塩基性条件下において加水分解する事を特徴とする下記一般式（６）で表されるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法：
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
（式中、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。）。 - 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である請求項３に記載のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法。
- 下記一般式（１）で表されるチオシアナート化合物と、下記一般式（３）で表されるハロゲン化蟻酸エステル化合物とを溶媒パラメーター（ＡＮ＋ＤＮ）が３０以上である有機溶媒中で複素芳香族化合物の存在下で反応させた後、下記一般式（４）で表される第２級アミノ化合物を反応させて、下記一般式（５）で表されるアシルチオ尿素化合物を生成後、該アシルチオ尿素化合物を単離取り出す事なく、続いて、塩基性条件下において加水分解する事を特徴とする下記一般式（６）で表されるＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法：
一般式（１）：ＭＳＣＮ
（一般式（１）中、Ｍは金属イオンまたは、下記一般式（２）で表されるアンモニウムイオンを表す。）；
一般式（２）：＋ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４
（一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに独立に、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４のいずれか複数が互いに結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。）；
一般式（３）：Ｒ５ＯＣＯＸ
（一般式（３）中、Ｘはハロゲン原子を表し、Ｒ５は炭素数１〜６のアルキル基またはアリール基を表す。）；
一般式（４）：ＨＮＲ６Ｒ７
（一般式（４）中、Ｒ６、Ｒ７は、互いに独立に炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基を表す。または、Ｒ６とＲ７が結合して窒素原子を含む環を形成しても良い。）；
一般式（５）：Ｒ５ＯＣＯＮＨＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
（一般式（５）中、Ｒ５は前記一般式（３）におけるＲ５と同義であり、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。）；
一般式（６）：Ｈ２ＮＣ（Ｓ）ＮＲ６Ｒ７
（式中、Ｒ６、Ｒ７は前記一般式（４）におけるＲ６、Ｒ７と同義である。）。 - 前記複素芳香族化合物が含窒素複素芳香族化合物である請求項５に記載のＮ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素化合物の製造方法。
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